萆薢抗痛风作用机制研究进展*

金玉婷,陈玥颖,薛鸾

上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院,上海 200437

痛风是由于嘌呤代谢障碍和(或)尿酸排泄减少、血尿酸持续升高而导致尿酸盐晶体(monosodium urate,MSU)析出并沉积于关节和非关节结构所引起的一组临床综合征,主要表现为反复发作性关节红肿热痛、不可逆的外周关节损伤,MSU累积会出现痛风石、痛风性肾病等[1]。研究显示,全球痛风发生比例高可达2.68‰[2];上海某地区调查显示,居民高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)患病率达9.82%,痛风发病率为5.75%,男性发病率高于女性[3]。近年来,痛风发病趋势呈年轻化,易反复发作,临床难愈,影响患者生活质量,为此采取安全有效的手段控制痛风成为临床关注焦点。目前,痛风的防治主要有生活方式改变、通过药物减少尿酸生成等,促尿酸排泄、抗炎止痛,但停药后患者易复发,长时间用药还可能出现肝损伤等不良反应。近年来,中药治疗痛风临床报道较多,可与西药互补,增效减毒[4-5]。

痛风归属于中医学“痹证”范畴,其病名来源于朱丹溪的《格致余论·痛风论》：“彼痛风者,大率因血受热,已自沸腾,其后或涉冷水,或立湿地,或扇取凉,或卧当风,寒凉外搏,热血得寒,污浊凝涩,所以作痛”。湿热瘀阻是引起痛风发作的主要病机[6]。萆薢的记载见于《神农本草经》,中品,别称是黄山姜,性平,主要功效为利湿、祛风、除痹等,归于三经(肝、膀胱与胃),在风湿痹痛、白浊等病症中应用较多[7],现代药理学研究发现,萆薢有降尿酸、抗感染等作用,可用于痛风、类风湿关节炎等的治疗,且经证实有效[8-9]。现就萆薢主要成分及其抗痛风的作用机制做一综述,为萆薢深入开发、临床使用提供参考。

1 萆薢中医概述及主要成分

萆薢最早记载于《神农本草经》,后相关中医著作对其描述不断深入。《本草纲目》提到,萆薢可“长于祛风湿”,适用于顽痹、恶疮等风湿病患。《药品化义》中记载,萆薢性味淡薄,渗湿,常用于风寒湿痹,对男子白浊、女子白带均有作用。《中国药典》(1985版)将萆薢分为粉萆薢与绵萆薢,前者多利湿浊,与益智仁、乌药等组成萆薢分清饮(源于《丹溪心法》),用于大便可下白,凝如油,与白术、泽泻等配伍可治疗女性白带;后者多祛风湿,与附子、桂枝等配伍用药可治疗寒湿痹痛,和秦艽、桑枝等配伍成药可治疗湿热痹痛。目前,萆薢的主要品种有刺萆薢、红萆薢、白萆薢等,其中红萆薢记载于《昆明民间常用草药》,湖北、广东、广西壮族自治区等比较常见。红萆薢记载于《中药材手册》,多分布在海拔为1 km～3 km的林下、灌丛中,《四川中药志》中提到它可“祛风湿,分清浊”;白萆薢主要在云南中西部常见,全年可采。需注意的是,肾虚阴亏者不能使用萆薢。

对粉/绵萆薢等多种萆薢进行化学检验发现,其成分主要包括：(1)甾体类,有螺甾烷类皂苷、孕甾烷类皂苷等6个种类,其中前者主要化学成分涉及薯蓣皂苷次级皂苷 A/B、薯蓣皂苷、黄山药皂苷 A/F、纤细皂苷等,孕甾烷类皂苷含有原薯蓣皂苷、原粉背皂苷A、甲基原薯蓣皂苷、26-二羟基-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖等主要成分。(2)二芳基庚烷类,涉及绵萆薢素A/B/C、7-双-(4-羟基苯基) -1,4,6-庚三烯-3-酮等成分。(3)木脂素类,此类化学成分相对少,有胡椒醇、芝麻素酮与(+)-丁香树脂醇。(4)三萜皂苷类,主要成分有人参皂苷Rg1/Re/Rb1/Rd、20(S)-人参皂苷-Rh1、人参皂苷Rd等。其他类别还包括黄酮类、脂类化合物等,具体化学成分多样[10-13]。史文中等[14]通过高效液相色谱、柱色谱等方法在绵萆薢根茎中分离出黄酮类12个,化合物7,4′-二羟基黄酮、汉黄芩素、高圣草素-7-O-β-D-吡喃葡糖苷、芹糖甘草苷等第一次由薯蓣属植物分离获取,黄芩苷、异鼠李素-3-O-β-D-葡萄糖苷、甘草苷等则第一次从该种植物中分离获取。王显菲等[15]借助超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱技术在绵萆薢中分离出有机酸类10种、甾体皂苷类1种、黄酮类2种,还有其他成分17种,共30种。

2 萆薢抗痛风的作用机制

现代医学研究认为,痛风发病与HUA所致的炎症和异常免疫反应相关：(1)HUA为生化基础。一方面,尿酸生成过多,主要与嘌呤代谢中相关酶的异常有关;另一方面,尿酸排泄减少,其排出主要经由肾脏和胃肠道,并与转运体基因突变相关,其中,尿酸盐转运体1(uric acid transporter 1,URAT1)、有机阴离子转运蛋白1(organic anion transporter 1,OAT1)在肾近端小管重吸收尿酸上发挥重要作用。(2)炎症反应。炎症的发生受MSU沉积影响,MSU累积到关节软骨附近,刺激单核巨噬细胞等,引发细胞内级联反应,同时促炎症因子大量分泌,如白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-1等,导致痛风性关节炎(gouty arthritis,GA)发生。(3)免疫。异常免疫反应是痛风反复发作的内在原因,其关键为NOD样受体蛋白3(nod-like receptor protein 3,NLRP3),且该因子与IL-1β等炎症指标密切关联,炎症与免疫相互影响促使疾病发生、进展[16-18]。较多研究表明,萆薢痛风汤等治疗湿热蕴结型GA疗效相比西药明显,能进一步缓解临床症状,降低血尿酸(serum uric acid,SUA)水平,改善患者生活质量[19-21]。临床治疗痛风多采用萆薢配伍汤方,如萆薢胜湿汤、萆薢除痹汤等,用药剂量不一,或为君药,或为佐药。本文主要针对痛风发病机制分析萆薢相关治疗在痛风中的应用及可能作用机制。

2.1 萆薢的降尿酸作用HUA是痛风发生的基础,降低尿酸并使血尿酸维持在理想范围是痛风治疗的关键。已有较多研究发现,萆薢提取物或含有萆薢的中药方剂可降低血尿酸。陈光亮等[22]通过动物实验发现,萆薢总皂苷(total saponin of dioscorea,TSD)能明显提高尿酸清除率,增加24 h尿酸排泄量,降低SUA、血肌酐(serum creatinine,Scr)水平,且SUA与尿酸清除率、肌酐清除率呈负相关,提示TSD能有效降尿酸,其机制可能与促尿酸排泄相关。对萆薢降尿酸机制深入分析发现,其可能与下调URAT1,抑制尿酸重吸收密切关联。另外,尿酸含量还受相关基因、蛋白影响,陈燕等[23]研究发现,HUA大鼠肝、肾、大小肠有机阴离子转运蛋白1A1信使核糖核酸(organic anion transporting protein 1 A1 messenger RNA,oatp1a1 mRNA)表达较低,而TSD干预后上述组织oatp1a1 mRNA表达均显著上升,SUA降低,认为TSD可能经由上调大鼠肝肾、大小肠oatp1a1 mRNA表达以降低SUA。实验表明,萆薢降酸方除尿酸排泄的可能机制为上调OAT1蛋白、下调URAT1表达,高剂量萆薢降酸方还可抑制血清中黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)的活性[24]。上述动物实验为萆薢在HUA等疾病的临床应用提供重要依据。临床上,包含萆薢的中药方剂常应用于痛风的治疗中,有研究以萆薢、石菖蒲等成分制成的萆薢分清丸发现,相比安慰剂,采用萆薢分清丸治疗12周后,SUA<6 mg·dL-1的比例更高,且用药期间痛风发作频率更低。提示萆薢分清丸能有效控制痛风患者HUA,降尿酸效果显著,其机制可能为机体嘌呤代谢被改变[25]。张仲博等[26]对130例急性痛风性关节炎患者进行前瞻性研究发现,相比秋水仙碱,其联合萆薢胜湿汤治疗2周后总有效率显著提高,且观察组治疗后SUA水平明显降低,尿尿酸(urine uric acid,UUA)水平则明显升高,促炎因子水平明显降低,抑炎因子水平明显升高,表明加味萆薢胜湿汤可增加尿酸的排泄并抑制炎性细胞活性。

2.2 萆薢的抗感染与免疫调控作用炎症在痛风发病过程中发挥重要作用,MSU沉积为痛风发病的关键,能激活IL-1β、NLRP3炎性小体等多种炎性介质[27]。痛风属于自身炎症疾病,其炎症级联反应较为复杂,促炎因子与抑炎因子动态平衡有利于痛风患者炎症自我缓解[28]。肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、IL-17、IL-1β等促炎因子在痛风患者中高表达,且各指标间相互影响。调节性T淋巴细胞/辅助性T淋巴细胞(regulatory T cells/Helper T lymphocytes,Treg/Th17)失衡被认为与急性痛风性关节炎(acute gouty arthritis,AGA)的发病机制相关联[29]。梁晖等[30]研究发现,AGA患者血清IL-1β、IL-7水平较高,且与疼痛正相关。此外,较多炎症信号通路在痛风进展中起重要作用,体外实验发现,MSU结合于Toll样受体(toll-like receptors,TLR)配体能将巨噬细胞相关TLR2/TLR4激活,促使IL-1前体形成,活化TLR,可募集髓样分化因子(myeloid differentiation primary response gene 88,MYD88)经由TRAF6-TAK1信号通路激活核因子(nuclear factor,NF)-κB,开启炎症级联反应,促TNF-α等多种炎性指标分泌[31]。NALP3炎性小体通过对半胱氨酸蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,CASPASE-1)活化以释放IL-1β等介质,促使痛风发生、进展[32]。可见抑炎是痛风控制的要点。

李国莺[33]通过实验表明,TSD能影响TLR4/NF-κB 信号通路,降低TLR4、NF-κB mRNA及蛋白表达,抑制IL-1β、TNF-α产生,在痛风治疗中发挥抗炎效能。动物实验发现,TSD可能通过下调NALP3炎性小体,降低血清IL-18、L-1β等炎性因子以防治AGA[34]。祁芹等[35]构建MSU所致大鼠AGA模型发现,TSD能显著减轻大鼠关节肿胀,具有较强的抗炎镇痛作用,而抑制炎性因子IL-1β、IL-18和前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)合成与释放可能是TSD抗炎的作用机制。可见萆薢相关的作用机制之一为抑炎,这是萆薢相关药物用于临床痛风治疗的重要依据。有研究证实,萆薢祛风饮用于湿热蕴结型急性痛风性关节炎(acute gouty arthritis,AGA)能明显缓解大鼠的关节肿胀症状,且高剂量效果更明显,其机制可能与抑制IL-1β、CASPASE-1介导的系列炎症连锁反应有关[36]。罗辑等[37]对90例AGA患者分别行洛索洛芬钠(对照组)、洛索洛芬钠联合针刺及萆薢祛风饮(观察组)治疗,结果显示,观察组SUA、IL-1β、IL-6 水平均显著下降且低于对照组,疗效明确,可见针刺联合萆薢祛风饮可通过降低CRP、IL-1β和IL-6水平从而减轻炎症反应。萆薢相关的中药汤方用于痛风的报道较多,如萆薢除痹汤[38]、萆薢黄柏饮[39]、土茯苓萆薢方[40]等。王环芬等[40]采用美洛昔康、美洛昔康联合土茯苓萆薢方治疗80例AGA患者,研究发现,治疗后血清IL-1β、NF-κB p65对比治疗前均明显下降且后者低于前者,认为土茯苓萆薢方可能通过下调IL-1β、NF-κB p65水平以治疗AGA。

免疫与炎症关系密切,MSU借助相关机制除了激活固有免疫应答外,还参与获得性免疫,这个过程中NLRP3炎性小体有重要价值[41]。相比健康人群,GA患者血清免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)G水平低,IgA、IgM水平显著升高,急性期与缓解期对比差异显著;且IgA、IgM水平与疼痛程度呈正相关[42],认为免疫功能与GA发病有关。白子兴等[43]通过网络药理学研究表明,萆薢、土茯苓药经由多通路、多靶点对GA发挥抗炎免疫、降SUA的作用,具体涉及IL-4、IL-10、IL-13、IL-17信号,IL-1β、IL-10等是关键靶点。

2.3 萆薢的肾脏保护作用痛风性肾病在HUA后继发,SUA长时间控制不当,MSU累积在肾小管、肾间质,会加重炎症,造成肾损伤,表现出蛋白尿等症状,早期较为隐匿,易误诊,若不断进展则会引发肾纤维化,重者发生肾衰竭,威胁生命。痛风性肾病的发生、进展与巨噬细胞、单核细胞密切相关,具体来说,单核细胞可促IL-1β、TNF-α等炎性介质产生,即肾病继发与炎症息息相关[44-45]。萆薢的抗炎作用是治疗尿酸性肾病的原因之一。痛风性肾病动物实验发现,采用复方萆薢汤治疗后,SUA、Scr、尿素氮、尿肾损伤因子-1、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白等水平均显著下降,且与剂量呈正相关,表明复方萆薢汤通过降低SUA、尿肾损伤因子-1水平等达到保护大鼠肾功能的目的[46]。江雪纯等[47]通过体内、体外实验发现,萆薢除痹汤可能下调NF-κB、单核细胞趋化因子等水平,抑制炎症,发挥肾功能保护作用,能有效减少MSU沉积。另有研究表明,萆薢除痹汤还可能借助抑制磷脂酰肌醇3-激酶/粘着斑激酶/雷帕霉素靶蛋白通路,使NLRP3炎性小体水平下降以保护痛风性肾病大鼠肾功能[48]。有学者将复方萆薢汤用于痛风性肾病患者的治疗中发现,汤方组SUA、Scr水平下降比别嘌呤醇更明显,可保护患者肾功能[49]。对于痛风性肾病,萆薢干预偏向实验研究,临床报道较少,其临床疗效还需进行多中心、大样本、前瞻性随机对照研究以进一步证实。

3 结语

近年来,痛风的发病率呈现上升趋势,发病年龄呈年轻化趋势,这对药效明确、长期应用毒副作用低的抗痛风药物的研究和开发提出了更高的要求。痛风发病主要与机体尿酸失衡有关,尿酸排泄变少,尿酸异常增多,造成MSU沉积,导致炎症反应发生。目前,临床处理痛风仍以西药为主,如促尿酸排泄药物等,但易出现毒副反应,且种类不多,患者耐受性相对差。目前,抗痛风中药及中成药的研究不断取得进展,其长期应用副作用较小,对抗痛风多靶点作用机制的探讨,明确其药效是研究的重点。萆薢化学成分多样,具有利湿、祛风、除浊等功效,现代药理研究发现,其有降尿酸、抑制炎症、免疫调节、肾脏保护等多重作用,如TSD既能提高尿酸清除率,增加 24 h 尿酸排泄量,降低SUA、Scr水平,又能降低一系列促炎因子水平从而发挥抗炎效能,与痛风发病机制存在很多对应,治疗痛风安全有效。

但目前关于萆薢抗痛风的相关研究仍存在一些不足。首先,萆薢治疗痛风的研究多为复方中药,也有部分萆薢提取物,单一成分研究较少,而复杂成分的有效性和安全性需要进一步研究证实,日后研究可侧重萆薢分离单体成分在痛风中的应用及其可能机制,从而开发安全有效治疗痛风的药物。其次,相关研究多偏向于萆薢治疗痛风性关节炎,针对痛风性肾病的报道较少,且多为实验研究,临床研究较少,日后可开展相关前瞻性随机对照研究,以证实萆薢对痛风性肾病患者的肾保护作用,阐明是否能改善患者远期预后等。另外,萆薢的药理作用还未完全清楚,除了抗感染、免疫改善、抑制尿酸等作用外,是否还经由其他途径作用于痛风有待日后深入分析。